实验探究加速度与力质量的关系学案.docVIP

实验：探究加速度与力、质量的关系 【学习目标】 1.认识影响加速度的因素—力和质量. 2.通过实验测量加速度、力、质量，分别作出加速度与力、加速度与质量的关系图象. 3.能根据图象得出加速度与力、质量的关系. 4.体会“控制变量法”对研究问题的意义.1.体验实验探究过程：明确实验目的、分析实验思路、制定实验方案、得出实验结论. 2.初步认识数据处理时变换坐标轴的技巧. 3.初步了解将“不易测量的物理量转化为可测物理量”的实验方法. 4.会对实验误差作初步分析.1.探究加速度与力、质量的关系 （1）物体运动状态变化的快慢，也就是物体____________的大小，与物体的____________有关，还与物体____________有关. （2）物体的质量一定时，受力越大，其加速度就____________；物体的受力一定时，质量越小，加速度就____________. 2.制定实验方案时的两个问题 （1）测量物体的加速度可以用刻度尺测量____________，并用秒表测量____________，由公式____________算出.也可以在运动物体上安装一条通过打点计时器的纸带，根据____________来测量加速度. （2）在这个实验中也可以不测加速度的具体数值，这是因为我们探究的是____________关系. 3.怎样由实验结果得出结论 在本探究实验中，我们猜想物体的加速度与它所受的力成________，与质量成____________，然后根据实验数据作出____________图象和____________图象，都应是过原点的直线.实验结论：物体的加速度与物体的 成反比，与物体 成正比。 4.实验中需注意的事项 （1）平衡摩擦力时不要挂重物，整个实验平衡了摩擦力后，不管以后是改变托盘和砝码的质量，还是改变小车及砝码的质量，都不需要重新平衡摩擦力. （2）平衡摩擦力后，每次实验必须在满足小车和所加砝码的总质量远大于砝码和托盘的总质量的条件下进行.只有如此，砝码和托盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等. （3）小车应靠近打点计时器且先接通电源再释放小车. （4）作图象时，要使尽可能多的点分布在所作直线上，不在直线上的点应尽可能均匀地分布在所作直线两侧.离直线较远点是错误数据，可舍去不予考虑. 误差分析 1．质量的测量误差、纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差，拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差． 2．因实验原理不完善造成误差：本实验中用小盘及砝码的总重力代替小车受到的拉力 实际上小车受到的拉力要小于小盘及砝码的总重力 ，存在系统误差．小盘及砝码的总质量越接近小车的质量，误差就越大；反之，小盘及砝码的总质量越小于小车的质量，误差就越小． 3．平衡摩擦力不准造成误差：在平衡摩擦力时，除了不挂小盘外，其他的都跟正式实验一样 比如要挂好纸带、接通打点计时器 ，匀速运动的标志是打点计时器打出的纸带上点的距离相等． 五、典型例题 例题1、某两个同学分别按步骤做该实验时，各自得到的图像如图甲和乙所示，则出现此种现象的原因甲是________ ， 乙是_______。 【例2】如图所示，在研究牛顿第二定律的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，小车及其中所放砝码的总质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有 A．当m1＝m2、F1＝2F2时，x1＝2x2　　B．当m1＝m2、F1＝2F2时，x2＝2x1 C．当F1＝F2 、m1＝2m2时，x1＝2x2　D．当F1＝F2 、m1＝2m2时，x2＝2x1 四、典例分析: 【例3】用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，某位同学设计的实验步骤如下： A．用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量； B．按图装好实验器材； C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶； D．将电磁打点计时器接在6 V电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量； E．保持小桶及其中砂子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M值，重复上述实验； F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值； G．作a一M关系图象，并由图象确定a一M关系． 1 该同学漏掉的重要实验步骤是 ，该步骤应排在 步实验之后． 2 在上述步骤中，有错误的是 ，应把 改为 ． 3 在上述步骤中，处理不恰当的是 ，应把 改为 ． ．【课后练习】 1.观察物体的运动，我们发现加速度、物体受力和物体质量三者的关系可能是（ ） A.物体质量一定时，受力越大，其加速度越大 B.物体质量一定时，受力越大，其加速度越小 C.物体受力一定时，它的质量越大，其加速